DE956199C

DE956199C - Steering device for motor vehicles

Info

Publication number: DE956199C
Application number: DEA22622A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Robert Eberan Eberhorst
Original assignee: Auto Union GmbH
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1955-05-06
Filing date: 1955-05-07
Publication date: 1957-01-17

Description

AUSGEGEBEN AM 17. JANUAR 1957ISSUED JANUARY 17, 1957

A22022 II/63CA22022 II / 63C

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge, an der- die hin- und hergehende Bewegung des Lenkgestänges mit Hilfe eines Zahnstangengetriebes übertragen wird. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, an dieser Stelle des Fahrzeugs federnde und zugleich geräuschdämpfende Glieder so einzuschalten, daß von der Fahrbahn herrührende Stöße gedämpft werden und zugleich zur weitgehenden Minderung der Übertragung ίο von Fahr- und Antriebsgeräuschen auf den Wagenkasten zwischen Lenkgestänge und Lenkgetriebe die metallische Verbindung unterbrochen wird. Dabei sollen diese Wirkungen bei geringstem Bauaufwand erreicht werden, so daß die Vorrichtung auch an billigen Fahrzeugen benutzt werden kann, an denen das Lenkgetriebe vielfach direkt am Wagenkasten befestigt wird.The invention relates to a steering device for motor vehicles to which the reciprocating Movement of the steering linkage is transmitted with the help of a rack gear. Her lies the underlying task at this point of the vehicle is resilient and at the same time noise-dampening Switch on links in such a way that shocks from the road surface are dampened and at the same time to largely reduce the transmission ίο of driving and drive noises to the The metallic connection between the steering linkage and the steering gear is interrupted will. These effects are to be achieved with the least possible construction effort, so that the device can also be used on cheap vehicles on which the steering gear is often used is attached directly to the car body.

Es ist an Lenkeinrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt, die Zahnstange quer zur Fahrtrichtung mit dem sie verschiebenden Antriebsritzel innerhalb eines Gehäuses derart zu lagern, daß der mittlere Teil der Spurstange lose durch die Zahnstange hindurchgefühlt und an seinen Enden mittels aufgeschobener Polster, wie auf Platten aufvulkanisierte Gummiringe, gegen die Stirnseiten as der Zahnstange abgestützt ist. Dadurch werden zwar*Stoßkräfte in der Lenkung bis zu einem gewissen Grad gedämpft, jedoch ist die metallischeIt is known in steering devices for motor vehicles that the rack is transverse to the direction of travel to store with the drive pinion shifting them within a housing in such a way that the middle part of the tie rod loosely felt through the rack and means at its ends Slipped up cushions, like rubber rings vulcanized onto plates, against the front sides as the rack is supported. This will cause * shock forces in the steering to a certain extent Degree of dampening, however, is metallic

Verbindung zwischen der Lenkungsbetätigung und den Rädern nicht unterbrochen, deren RoIlgeräusche nach der Erfindung vom Fahrzeugaufbau ferngehalten werden sollen. Es ist auch nicht mehr neu, innerhalb des Lenkgestänges selbst elastische Glieder einzufügen, allerdings unter Hinnahme des ebenfalls bekannten Nachteils, daß die gelenkten Räder untereinander nicht mehr starr verbunden sind und eine sichere Radführung wegen der Gefahr auftretender Schwingungen im Gestänge nicht mehr gegeben ist. Bei einem anderen bekannten Beispiel wurde an einem Ende der Zahnstange außerhalb deren Lagerung ein Hebel, an dem dann die Spurstangen angeschlossen waren, mittels einer Gummibuchse gelagert. Da hier jedoch die Gummibuchse drehbeansprucht war, mußte sie verhältnismäßig steif ausgelegt werden und zeigt in Richtung ihrer Achse, die mit der der Zahnstange zusammenfiel, keine wirkungsvolle Dämpfung.Connection between the steering control and the wheels not interrupted, their rolling noises to be kept away from the vehicle body according to the invention. It is also no longer new to insert elastic links within the steering linkage itself, however while accepting the also known disadvantage that the steered wheels are not among each other are more rigidly connected and safe wheel guidance because of the risk of vibrations is no longer given in the linkage. Another known example was on a End of the rack outside its storage a lever to which the tie rods are then connected were stored by means of a rubber bushing. However, since the rubber bushing is subject to torsional stress here it had to be laid out relatively stiff and pointed in the direction of you Axis that coincided with that of the rack, no effective damping.

Demgegenüber schafft die Erfindung unter Lösung der gestellten Aufgabe eine Lenkvorrichtung mit einem aus Zahnstange und Antriebsritzel bestehenden Getriebe, an dem das Neue darin besteht, daß zwischen Zahnstangengetriebe und seinem Gehäuse einerseits und dem im gleichen Gehäuse gelagerten Lenkgestänge andererseits Zwischenglieder aus stoß dämpfendem Material eingefügt sind. Bei zweifach geteilter Spurstange ist es dabei besonders vorteilhaft, wenn der angetriebene Teil des Lenkgestänges, z. B. die Zahnstange, mit dein mittleren Teil desselben in an sich bekannter Weise innerhalb des Lenkgestänges verbunden ist. Hierdurch ist nicht nur eine ununterbrochene metallische Verbindung zwischen dem Lenkgestänge und dem Lenkgetriebe vermieden, sondern darüber hinaus werden die Dämpfungsmittel an einer Stelle der Lenkvorrichtung vorgesehen, die es ermöglicht, die verschleiß anfälligen Teile, das Zahnstangengetriebe ebenso wie die die Lenkkraft übertragenden Dämpfungsmittel, dicht beieinander in einem gemeinsamen und klein auszuführenden Gehäuse unterzubringen. Erfindungsgemäß sind zwischen dem angetriebenen Teil des Zahnstangengetriebes und der dem Antriebsritzel gegenüberliegenden Gehäusewand, wie an sich bekannt, Druckfedern vorgesehen. Sonst übliche Einrichtungen, mit denen bisher das Zahnspiel am Lenkgetriebe eingestellt werden mußte, sind damit überflüssig geworden. Selbst wenn eine ungleichmäßige Abnutzung der Zähne eintreten sollte, so kann bei solcher Anordnung kein Klappern mehr zwischen Zahnstange und Ritzel eintreten.In contrast, the invention creates a steering device with a gear rack and drive pinion consisting of a rack and pinion gear, the novelty of which is that intermediate links made of shock-absorbing material are inserted between the rack gear and its housing on the one hand and the steering linkage stored in the same housing on the other. With two-way split tie rod, it is particularly advantageous if the driven part of the steering linkage, for. B. the rack, with your middle part of the same is connected in a known manner within the steering linkage. This not only avoids an uninterrupted metallic connection between the steering linkage and the steering gear, but also the damping means are provided at a point on the steering device that enables the wear-prone parts, the rack and pinion gear as well as the damping means transmitting the steering force, close together to be accommodated in a common and small housing. According to the invention, compression springs are provided between the driven part of the rack and pinion and the housing wall opposite the drive pinion, as is known per se. Otherwise common devices with which the backlash on the steering gear had to be adjusted up to now have become superfluous. Even if the teeth are unevenly worn, no rattling can occur between the rack and pinion with such an arrangement.

Die Erfindung sieht weiterhin vor, zwischen der Zahnstange und den Druckfedern mindestens zwei Abstandsstücke anzubringen, die durch den mittleren Spurstangenteil hindurchgesteckt und im Bereich desselben mit elastischem Material, z. B.The invention also provides for at least two between the rack and the compression springs Attach spacers that pushed through the middle tie rod portion and in the area same with elastic material, e.g. B.

Gummibuchsen, umkleidet sind. Dabei findet an Stelle der Druckfedern eine in einer Gehäusenut liegende gewölbte Blattfeder Verwendung, die mit einer Schiene abgedeckt ist, während die Abstandsstücke an ihrem, dem Antriebsritzel abgekehrten Ende durch eine Gleitschiene miteinander verbunden sind. So ist auf besonders einfache Weise ein sicherer und gedämpfter Kraftübergang vom Lenkritzel über die zwischengeschaltete Zahnstange auf das Lenkgestänge erreicht, wobei zwischen Zahnstange und Spurstange die Möglichkeit einer metallischen Berührung, auch bei starken Stoßen, ausgeschlossen ist. Ein wesentlicher Vorteil dieser Anordnung liegt auch noch darin, daß die zwangläufig aus hochwertigem Material bestehende Zahnstange nur noch geringste äußere Abmessungen hat, während zu ihrer Lagerung keinerlei besondere Gehäusebearbeitungen mehr notwendig sind.Rubber bushings, are encased. Instead of the compression springs, there is one in a housing groove Recumbent arched leaf spring use that is covered with a rail while the spacers connected to one another by a slide rail at their end facing away from the drive pinion are. This is a particularly simple way of ensuring a safe and dampened transfer of force from the steering pinion Reached via the interposed rack on the steering linkage, with between rack and tie rod, the possibility of metallic contact, even in the event of strong impacts, is excluded is. A major advantage of this arrangement is that the inevitable The rack made of high quality material has only the smallest external dimensions has, while no special housing processing is necessary for their storage.

Nach der Erfindung erfolgt die Lagerung des mit dem Lenkgetriebe verbundenen Spurstangenteiles an den Enden des Lenkgetriebegehäuses in an sich bekannter Weise in Ringen aus federndem und geräuschdämpfendem Material. Dabei schließen die Lagerringe, vorzugsweise innen mit Gleiteinlagen ausgestattet, jedoch gleichzeitig das Lenkgetriebegehäuse dicht ab und sind dazu außerdem gegen den bewegten Spurstangenteil hin mit Dichtungslippen versehen. Das Lenkgehäuse kann so in sehr einfacher Form ausgeführt werden, denn erforderlich ist allein ein rohrförmiges Gebilde mit einer ungefähr quer dazu liegenden Ritzellagerung, dessen Innendurchmesser über die ganze Länge gleich gehalten werden kann und beispielsweise bei einer Gußausführung bis auf die Ritzellagerung keinerlei mechanischer Bearbeitung mehr bedarf.According to the invention, the tie rod part connected to the steering gear is supported at the ends of the steering gear housing in a manner known per se in rings made of resilient and noise-damping Material. The bearing rings, preferably equipped with sliding inserts on the inside, close the steering gear housing at the same time and are also provided with sealing lips against the moving tie rod part. The steering box can be so in a lot simple shape are performed, because all that is required is a tubular structure with a The pinion bearing is roughly perpendicular to it and its inner diameter is the same over the entire length can be held and, for example, in the case of a cast design, except for the pinion bearing, none at all more mechanical processing is required.

Zur federnden Begrenzung des Zahnstangenhubes sind die Lagerringe außerdem herangezogen, die in der Bewegungsebene der Zahnstange mit dem Gehäuse verstiftet sind. Somit entfallen auch für diese Notwendigkeit besondere Einrichtungen.The bearing rings are also used for the resilient limitation of the rack stroke, which are pinned to the housing in the plane of movement of the rack. This also eliminates for this need special facilities.

Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigtThe invention is explained using an exemplary embodiment. It shows

Abb. ι einen teilweisen Längsschnitt durch eine Lenkvorrichtung,Fig. Ι a partial longitudinal section through a steering device,

Abb. 2 einen Querschnitt durch das Lenkgetriebe undFig. 2 shows a cross section through the steering gear and

Abb. 3 eine teilweise Draufsicht entsprechend Abb. i.Fig. 3 is a partial plan view corresponding to Fig. I.

In einem Lenkgetriebegehäuse 1 ist ein mit dem Lenkrohr 2 durch zwei Stifte 3, 3' verbundenes Lenkritzel 4 auf beiden Seiten der Verzahnung 5 bei 6 und 7 gelagert, wobei für eine Schmierung der Verzahnung S und der Lagerungen 6, 7 über einen Schmiernippel 8 gesorgt werden kann'. Ungefähr senkrecht zur Lagerung 6, 7 des Lenkritzels 4 erstreckt sich das Lenkgehäuse 1 in rohrförmiger Gestalt, dessen Innenwandung 9 ungefähr kreisrund und an der dem Ritzel 4 gegenüberliegenden Seite von einer durchlaufenden Nut 10 unterbrochen ist.In a steering gear housing 1 is connected to the steering tube 2 by two pins 3, 3 ' Steering pinion 4 mounted on both sides of the toothing 5 at 6 and 7, for lubrication the toothing S and the bearings 6, 7 can be provided via a grease nipple 8 '. Approximately The steering housing 1 extends in a tubular manner perpendicular to the bearing 6, 7 of the steering pinion 4 Shape, the inner wall 9 of which is approximately circular and on the one opposite to the pinion 4 Page is interrupted by a continuous groove 10.

Mit dem Ritzel 4 wird eine Zahnstange 11 an- iao getrieben, die mittels zwei eingezapfter Abstandsbolzen 12, 13, einer diese verbindenden Gleitschiene 14 und einer ebenfalls von einer Schiene 14' abgedeckten, gewölbten Blattfeder 15, letztere Teile 14, 14' und 15 in der Nut 10 geführt, gegen das Gehäuse 1 abgestützt ist. Die AbstandsbolzenWith the pinion 4, a rack 11 is iao driven, which by means of two pegged spacer bolts 12, 13, a sliding rail connecting these 14 and a curved leaf spring 15 also covered by a rail 14 ', the latter Parts 14, 14 'and 15 out in the groove 10, against the housing 1 is supported. The standoffs

12, 13 sind mit Gummimetallbuchsen i6, 17 umkleidet, die ihrerseits ein rohrförmiges mittleres Spurstangenteil 18 durchsetzen und die vom Lenkritzel 4 auf die Zahnstange 11 abgegebene Kraft auf das eigentliche Lenkgestänge übertragen. Dieses besteht weiterhin bis zu den Teilen der gelenkten Räder aus Spur stangen 19 mit allseitig beweglichen Gelenken 20, 21. Der Schaft 22 des Gelenkes 20 ist dazu mit einer umlaufenden Rille 23 versehen und in das mittlere Spurstangenteil 18 eingepreßt und die Wandung desselben zur Verfestigung des Sitzes in diese RiITe 23 eingewalzt.12, 13 are lined with rubber-metal bushes i6, 17, which in turn enforce a tubular central tie rod part 18 and the steering pinion 4 transmitted to the rack 11 force on the actual steering linkage. This there is still up to the parts of the steered wheels from track rods 19 with movable on all sides Joints 20, 21. For this purpose, the shaft 22 of the joint 20 is provided with a circumferential groove 23 and pressed into the middle tie rod part 18 and the wall of the same to solidify the seat rolled into these cracks 23.

Der mittlere, .zweckmäßig über seine ganze Länge spitzenlos geschliffene Spurstangenteil 18 ist im Gehäuse 1 durch Lagerringe 24 an den Enden 25 und 26 des rohrförmigen Lenkgehäuses 1 gelagert. Diese bestehen aus einem elastischen Material, das sich der unbearbeiteten Innenwandung 9 des Gehäuses I anzupassen vermag, sind mit Gleiteinlagen 27 ausgestattet und besitzen sowohl nach innen wie nach außen gegen das mittlere Spurstangenteil 18 gerichtete Dichtungslippen 28, 29, die einmal das Eindringen von Schmutz und andererseits das Austreten von Schmieröl aus dem Gehäuse verhindern.The middle one, expediently over its entire length The centerless ground tie rod part 18 is in the housing 1 by means of bearing rings 24 at the ends 25 and 26 of the tubular steering box 1 supported. These consist of an elastic material that able to adapt to the unprocessed inner wall 9 of the housing I are with sliding inserts 27 and have both inwards and outwards against the middle tie rod part 18 directional sealing lips 28, 29, on the one hand the ingress of dirt and on the other hand the leakage prevent lubricating oil from entering the housing.

Wenn die Gleiteinlagen 27 aus einzelnen Schalen bestehen, kann auch auf Grund der Elastizität der Lagerringe 24 ein blank gezogenes Rohr als mittlerer Spurstangenteil 18 benutzt werden.If the sliding inserts 27 consist of individual shells, due to the elasticity of the Bearing rings 24 a brightly drawn tube can be used as the middle tie rod part 18.

Die Lagerringe 24 sind in der Bewegungsebene der Zahnstange Ii mit den Enden 25 und 26 des Gehäuses 1 durch Stifte 30, 31 verbunden, wodurch der Hub der Zahnstange 11 elastisch begrenzt ist und die Lagerringe 24 gleichzeitig gegen Herausrutschen aus dem Gehäuse 1 gesichert sind.The bearing rings 24 are in the plane of movement of the rack Ii with the ends 25 and 26 of the Housing 1 connected by pins 30, 31, whereby the stroke of the rack 11 is elastically limited and the bearing rings 24 are secured against slipping out of the housing 1 at the same time.

Der im wesentlichen rohrförmige Gehäuseteil 1 weist an seinen Enden 25, 26 ringförmige Nuten 32, 33 auf, die der Befestigung desselben an einem nur angedeuteten Widerlager 34 mittels Schellen 35 dienen.The essentially tubular housing part 1 has annular grooves at its ends 25, 26 32, 33, the attachment of the same to an only indicated abutment 34 by means of clamps 35 serve.

Der gesamte Aufbau des Lenkgetriebes ist so gehalten, daß nur geringfügige mechanische Bearbeitungen notwendig sind und zur einwandfreien Funktion deshalb nur grobe Bautoleranzen gefordert zu werden brauchen.The entire structure of the steering gear is kept in such a way that only minor mechanical processing is necessary and to make it flawless Function, therefore, only rough construction tolerances need to be required.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Steering device for motor vehicles on which the reciprocating movement of the Steering linkage is transmitted with the help of a rack and pinion gear, characterized in that that between the rack and pinion (4, 11) and its housing (1) on the one hand and the steering linkage (18, 19) mounted in the same housing (1), on the other hand, with intermediate links (16,17,24) from shock and noise absorbing Material are inserted.

2. Steering device according to claim 1, characterized in that the driven part (11) of the rack and pinion with the middle part (18) of a two-way split tie rod (18, 19) is connected in a known manner within the steering gear housing (1).

3. Steering device according to claims 1 and 2, characterized in that between the driven part (11) of the rack and pinion gear and the one opposite the drive pinion (4) Inner wall (9) of the housing (1), as is known, compression springs (15) are provided are.

4. Steering device according to claims 1 to 3, characterized in that between the rack (11) and the compression springs (15) at least two spacers (12, 13) are attached through the middle tie rod part (18) protrude.

5. Steering device according to claim 4, characterized in that the spacers (12, 13) in the area of the tie rod (18) with damping material, e.g. B. rubber bushings (16, 17), are dressed.

6. Steering device according to claims 1 to 5, characterized in that as a compression spring a corrugated leaf spring (15) lying in a housing groove (10) is used which is covered with a rail (14 ').

7. Steering device according to claims 1 to 6, characterized in that the spacers (12, 13) on the rack (11) remote ends are connected to one another by a slide rail (14).

8. Steering device according to claims 1 and 2, characterized in that the storage of the tie rod part (18) connected to the rack and pinion gear on the steering gear housing ends (25, 26) takes place in a manner known per se in rings (24) made of resilient and noise-dampening material.

9. Steering device according to claim 8, characterized in that the bearing rings (24) against the moving tie rod part (18) with sliding inserts (27) and sealing lips (28, 29) and seal the steering gear housing (1) tightly.

10. Steering device according to claim 8, characterized in that the bearing rings (24) are pinned to the housing (1) in the plane of movement of the rack (11).

Considered publications:
German Patent No. 767 117;
French Patent No. 813 122;
British Patent No. 698 883.

1 sheet of drawings